Fotoquimica

Práctica I de Fotoquímica Aplicada a los Recursos Naturales (Prof: Carlos Diaz-Uribe)

Efecto de la longitud de onda sobre la síntesis de
pigmentos fotosintéticos
1. INTRODUCCIÓN
Las plantas tienen varias moléculas fotosensibles: las clorofilas a y b, el fotocromo (receptor de luz roja), los
criptocromos (receptor de luz azul) y los carotenoides. El color verde presente en los vegetales esdebido a
la presencia de dos pigmentos estrechamente emparentados llamados clorofila a y clorofila b. Se encuentran
prácticamente en todas las plantas con semilla, helechos, musgos y algas. Pueden formarse en las raíces,
tallos, hojas y frutos a condición de que estos órganos estén situados por encima del suelo y queden
expuestos a la luz.
Cuando se mide el efecto de diferentes longitudes deonda sobre la tasa fotosintética se obtiene el espectro
de acción, el cual sirve para identificar los pigmentos implicados. Todas las especies presentan un pico
principal en la región correspondiente al rojo (clorofila a) y uno menor en el azul (clorofila b).
Los fitocromos -moléculas fotosensibles- desempeñan una función esencial en las diferentes fases del
desarrollo y del crecimiento de losvegetales. Estos fotorreceptores, que transmiten a las plantas
información en relación con la luz ambiental, existen bajo dos conformaciones diferentes, una activa, la otra
inactiva. Pasan, en función de la iluminancia, de una a otra. Bajo luz roja, se activan y desencadenan una
cascada de fenómenos bioquímicos en las células vegetales, provocando, por ejemplo, la germinación, la
floración ola elongación de los tallos. Si bien ya sabemos que los fitocromos actúan como verdaderos
interruptores luminosos, la cadena de eventos bioquímicos que su activación produce sigue siendo poco
conocida.
El fotocromo es un proteína que tiene unido con enlace covalente un cromóforo. Es una proteína globular
de 124 kDa de peso molecular. Presenta una conformación espacial de forma que un extremode la proteína
está al descubierto. El cromóforo (molécula que absorbe en el visible) es un tetrapirrol abierto ⇒ parte que
absorbe luz. Tiene dobles enlaces conjugados para poder absorber luz. El cromóforo se sitúa en la zona
hidrofóbica de la proteína mediante una unión de tipo covalente por una Cys de la proteína y el cromóforo.
Hay dos formas biológicas que son químicamente iguales, sólocambian en la conformación.
Forma Pr (inactiva ⇒ rojo): Su carbono 16, se encuentra en trans y la forma Pfr (activa ⇒ rojo lejano): Su
carbono 16 se encuentra en cis.
La forma Pr absorbe 660nm ⇒ Pfr
La forma Pfr absorbe 730nm ⇒ Pr

Facultad de Ciencias Básicas-Departamento de Química

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Éstas son laslongitudes de onda máximas, que no quiere decir que sean las únicas a las que se producen
estos cambios. El fotocromo:
1. Activa o inhibe enzimas directamente. El Pfr modula la actividad de la proteína quinasa.
2. Puede regular el flujo de Ca+2 a nivel de membrana regulando el Ca+2 interno (citosólico) y también el
flujo de K+.
3. Actúa a nivel génico sobre los mRNA
2. MATERIALES Y REACTIVOSBalanza, mortero, embudo, papel filtro, espectrofotómetro UV – Visible, celdas, tubos de ensayo, pipetas
Acetona, tetracloruro de carbono.
3. PROCEDIMIENTO
Montaje para evaluar el efecto de la longitud de onda.
Tenga mucho cuidado en que sus tratamientos no se contaminen con otra longitud de onda.
1. Seleccione 40 semillas secas de arveja. Colóquelas en un recipiente con agua y déjelassumergidas hasta
que estén totalmente hidratadas (textura lisa uniforme).
2. Lave cuidadosamente 5 frascos de vidrio y coloque en el fondo de cada uno una capa de algodón
embebido en agua y encima una capa de papel absorbente.
3. Coloque en cada frasco 8 semillas de arveja, previamente hidratadas.
4. Cubra los frascos con papel celofán de color rojo, verde(o amarillo), azul, transparente y el...